Samenvatting Biologie Thema 4: DNA t/m paragraaf 6 Samenvatting door een scholier 1472 woorden 16 maart 2006 5,3 3 keer beoordeeld Vak Methode Biologie Biologie voor jou Biologie hoofdstuk 4 ~ DNA Basisstof 1: Enzymen (eiwitten) worden in de cellen gesynthetiseerd. Een eiwitmolecuul bestaat uit een groot aantal aminozuren. Door aminozuren (aantal en volgorde) worden de eigenschappen en werking van een eiwit bepaald. In ribosomen vindt synthese van enzymen plaats. Welke eiwitten in de ribosomen van een cel worden gesynthetiseerd, wordt bepaald door de chromosomen in de celkern. Een chromosoom bevat één zeer lang molecuul DNA (desoxyribonucleïnezuur). DNA-molecuul ligt opgerold (spiraalsgewijs) om de eiwitmoleculen. DNA -molecuul bestaat uit 2 ketens, in dubbele spiraal om elkaar heen gewonden. Elke keten bestaat uit vele aan elkaar gekoppelde nucleotiden. Een nucleotide bestaat uit een fosfaatgroep, desoxyribose en een stikstofbase. In DNA- molecuul 4 verschillende stikstofbasen: Adenine (A), Thymine (T), Cytosine (C) en Guanine (G). De stikstofbasen van 2 nucleotideketens zijn met elkaar verbonden: basenparing. A + T en C + G. Basisstof 2: Nieuwe cellen ontstaan door mitose (kerndeling: celkern in 2en, 2 nieuwe cellen) en celdeling. Door plasmagroei worden de 2 dochtercellen net zo groot als de moedercel. Periode tussen 2 mitosen is de interfase. Voor mitose DNA-replicatie: in molecuul verbindingen tussen basenparen verbroken: ketens uit elkaar) Steeds A + T en C + G: 2 nieuwe nucleotideketens: aan elke oude één: nieuwe DNA-moleculen. Na DNA- replicatie: chromosoom bestaat uit 2 chromatiden. Centromeer is plaats waar chromatiden aan elkaar vast zitten. Chromatiden gaan spiraliseren: chromosoom korter en dikker. Mitose: 2n à 2n + 2n Na mitose chromosomen despiraliseren. Pagina 1 van 5
Mitose en interfase vormen de celcyclus. In interfase 3 perioden: G1-fase: tussen celdeling en DNA-replicatie. S-fase: DNA-replicatie G2-fase: tussen DNA-replicatie en mitose M-fase: mitose Rustfase (Go) Verloop mitose en celdeling: 1.Interfase: chromosomen draadvormig, DNA-replicatie 2.Profase: Spriraliseren, chromosoom 2 chromatiden, kernmembraan weg 3.Metafase: chromosomen in vlak, spoelfiguur van trek- en steundraden 4.Anafase: trekdraden trekken chomatiden van elk chromosoom uit elkaar 5.Van elke chromosoom 1 chromatide naar iedere pool, elk chromatide afzonderlijk chromosoom geworden. 6.Telofase: Chromosomen vormen 2 celkernen 7.chromosomen despiraliseren, 2 kernmembranen, celmembraan dat cel in 2en deelt. 8.chromosomen weer draadvormig, niet zichtbaar, 2 dochtercellen. Basisstof 3: Ongeslachtelijke voortplanting: een deel van een individu groeit uit tot een nieuw individu. Aardappelplanten: knollen: een verdikte stengel die veel reservevoedsel bevat. Een knol heeft knoppen: gaat uitlopenà nieuwe aardappelplant. Knol verschrompelt door reservevoedsel dat wordt gebruikt voor nieuwe plant. Bolgewassen: bollen: bestaat uit bolschijf met rokken (rok: verdikte bladeren met veel reservevoedsel). Tussen rokken knoppen daaruit (eindknop) ontstaat plant: rokken verschrompelen. Allemaal natuurlijke manieren van ong. voortplanting. Kunstmatig: stekken: stuk van stengel of blad snijden, ontstaan wortels. Enten: takken vastgezet op afgeknipte onderstam. Ong. voortplanting door mitose en celdeling: dochtercellen bevatten dezelfde info als moedercellen: dus zelfde genotype : Kloon (klonen, kloneren) Weefselkweek: uit gezonde, goed groeiende plant stuk weefsel weggesneden. Weefsel ontsmet en op voedingsbodem met plantenhormonen: cellen delen. Daardoor hoeveelheid ongedifferentieerd weefsel: callus. Callus verdeeld op andere voedingsbodem: cellen gaan differentiëren en sprialiseren: embryoïden groeien uit het callus (kleine plantjes) en worden gesplitst en opgekweekt. Planten zijn belangrijke bron van fijnchemicaliën zoals geneesmiddelen. Via weefselkweek wordt kleurstof Shikonine commercieel geproduceerd. Basisstof 4: Meiose: deling waarbij de chromosomen van een paar uit elkaar gaan 2 opeenvolgende delingen: Pagina 2 van 5
meiose I: uit één diploïde cel ontstaan 2 haploïde cellen (reductiedeling) meiose II: uit 2 haploïde cellen 4 haploïde cellen. Bij man: zaadcelmoedercel ondergaat meiose: elk van de 4 haploïde cellen worden zaadcel. Bij vrouw: eicelmoedercel ondergaat meiose I: ontstaan dochtercellen, ongelijk van grootte: al het cytoplasma in 1 dochtercel: beide cellen ondergaan meiose II: cytoplasma in 1 dochtercel: eicel andere 3 dochtercellen worden poollichaampjes genoemd. Verloop meiose: 1.Interfase: chromosomen draadvormig 2.Profase I: chromosoom sprialiseren, chromosomen van een paar bij elkaar te liggen, chromosoom bestaat uit 2 chromatiden, kernmembraan weg 3.Metafase I: chromosomen van paar tegenover elkaar in midden van de cel. Spoelfiguur van trek- en steundraden. 4.Anafase I: trekdraden trekken chromosomen naar polen, van elk chromosomenpaar gaat één chromosoom naar pool 5.Telofase I: er ontstaan 2 cellen. 6.Profase II: in beide cellen chromosomen in equatoriaalvlak. 7.Metafase II: in beide cellen spoelfiguur van trek- en streundraden 8.Anafase II: trekdraden trekken de chromatiden van elk chromosoom uit elkaar, van elk chromosoom gaat één chromatide naar ieder pool. 9.Telofase II: ontstaan kernmembranen, uit elke cel ontstaan 2 cellen 10. in 4 cellen chromosomen draadvormig. Basisstof 5: Elk chromosomenpaar bevat veel genenparen: bestaan uit 2 ongelijke allelen. Bij meisose I: homologe chromosomen uit elkaar. Allelen van homologe chromosomen verschillen: dus dochtercellen verschillend genotype. N = 2 à na meiose 4 (2²) verschillende combinaties van chromosomen. Bij mens: n = 23 kunnen geslachtscellen ontstaan met 2²³ verschillende combinaties van chromosomen. Recombinatie: het ontstaan van nieuwe combinaties van genen: daardoor grote diversiteit in genotypen binnen soort à grote overlevingskans. Selectie: alleen de nakomelingen met de meest gunstige erfelijke eigenschappen worden gebruikt voor verdere kruisingen. Veredeling: proberen combinatie van gunstige eigenschappen in 1 nakomeling nu genetische modificatie. Voorbeeld aardappelen: klonering: één soort allemaal hetzelfde genotype maar door milieuomstandigheden verandert het fenotype. Zuivere lijn: groep planten die door geslachtelijke voortplanting is ontstaan en die homozygoot is voor een of meerdere (gewenste) eigenschappen. Zaadvast: doordat alle planten homozygoot zijn, ontstaan steeds nakomelingen met hetzelfde genotype (voor de gewenste eigenschappen). Fokzuiver: dieren die homozygoot zijn voor de gewenste eigenschappen. Pagina 3 van 5
Bastaarden: verschillende rassen gekruist: heterozygote nakomeling. Doordat alleen de meest gunstige genotypen woorden gebruikt, sterven minder gunstige genotypen uit waardoor de genetische variatie verloren gaat. Basisstof 6: In een zygote zijn de meeste genen uitgeschakeld. Zygote ondergaat klievingsdelingen: cellen gaan dan steeds meer verschillen vertonen (celdifferentiatie). De verschillende cellen krijgen verschillende functies (celspecialisatie). In de zygote blijken de bestanddelen van het cytoplasma niet gelijkmatig in de cel voor te komen: bij klievingsdelingen worden de bestanddelen van het cytoplasma in verschillende hoeveelheden over de dochtercellen verdeeld. Inductie: invloed van cellen op elkaar. Bij een zygote wordt al vroeg vastgelegd welke specialisatie een cel zal ondergaan (determinatie). De uiteindelijke celspecialisatie kan worden beïnvloed door hormonen. Inductie kan er voor zorgen dat een aantal cellen afsterven: geprogrammeerde celdood (apoptose). Bij het inschakelen van enzymen wordt synthese gebruikt (info voor eiwitsynthese wordt overgebracht van de celkern naar het cytoplasma). Hierbij speelt RNA (ribonucleïnezuur) een belangrijke rol: veel verschillende soorten: Bijv. messenger RNA of mrna brengt info voor eiwitsynthese over. Overeenkomsten DNA en RNA-molecuul: - opgebouwd uit nucleotiden - bestaat een nucleotide uit een fosfaatgroep, een suiker en een stikstofbase. Verschillen DNA en RNA-molecuul: - RNA bestaat uit 1 enkelvoudige keten van nucleotiden - Nucleotiden van RNA bevatten de suiker ribose - Bevatten i.p.v. thymine de stikstofbase uracil (U). RNA-moleculen worden in celkern, lang delen van een DNA-molecuul gevormd. Op de locus van een ingeschakeld gen worden in het DNA-molecuul de bindingen tussen de basenparen verbroken: de 2 nucleotidenketens wijken uiteen. Eén van beide ketens bevat info voor erfelijke eigenscahp: de template-streng. Langs deze keten wordt de nucleotidenketen van een RNA-molecuul gevormd. Vorming van RNA-molecuul: wordt in een deel van een DNA-molecuul langs slechts één keten een nieuwe nucleotideketen gevormd. Elk RNA-molecuul bevat een afschrift van de info uit dit deel van het DNA-molecuul. De volgorde van stikstofbasen in een RNA-molecuul grote overeenkomst met de volgorde van een stikstofbasen in dit deel van het DNA-molecuul. mrna bevat info over synthese van een eiwit. (= genetische code). Vorming van mrna-molecuul voltooid: molecuul laat los van het DNA, verlaat de celkern via poriën in het kernmembraan. DNA en RNA zijn nucleïnezuren: hoe groot de invloed daarvan is blijkt uit de manier waarop een virus een infectie kan veroorzaken. Virus kan ander organisme binnendringen (gastheer). Pagina 4 van 5
Een virus bestaat voor het grootste deel uit één molecuul nucleïnezuur. Alle organismen bestaan uit cellen, virussen NIET (geen cyto- of kernplasma). Alle organismen bevatten zowel DNA als RNA, virus alleen DNA OF RNA. Virus: geen stofwisselingsprocessen.. niet zelfstandig voortplanten. Bij alle virussen is het molecuul nucleïnezuur omgeven door capside (eiwitmantel). Vorm verschillend. Sommige virussen om capside nog een envelop: dikke laag eiwitten. Bacteriofagen: virussen gebruiken bacteriën als gastheer. Als een bacteriofaag op de bacterie terechtkomt, dring zijn RNA of DNA de cel binnen: de bacterie gaat steeds meer nucleïnezuur van de bacteriofaag bevatten, terwijl de eigen RNA of DNA-moleculen te gronde gaan. In de ribosomen van de bacterie worden ook nieuwe capsiden gesynthetiseerd, waardoor in de bacterie grote aantallen bacteriofagen ontstaan. De bacterie gaat te gronde en de nu vrijgekomen nieuwe bacteriofagen kunnen nieuwe bacteriën infecteren. De stikstofbasen van een groepje van 3 opeenvolgende nucleotiden coderen het inbouwen van één aminozuur in een eiwitmolecuul: zo n groepje: codon/ triplet. Elk mrna-molecuul begint met het codon AUG (startcodon). 3 codons corrresponderen niet met een aminozuur: de stopcondons. Pagina 5 van 5